生物脫氮需要完成硝化和反硝化兩個過程。廢水中的氨氮首先必須被硝化或轉化成亞硝酸鹽和硝酸鹽，然后在反硝化過程中，硝酸鹽被作為細胞呼吸過程中氧化簡單碳化合物的供養體被還原成氮氣。因此，以去除硝酸鹽為目標的反硝化過程必須要有生物降解的碳源存在。其來源包括進水中溶解性BOD、內源反硝化過程中細胞的糜爛物和各類上清液回流等。當進水溶解性有機物不足而脫氮要求很高時，則需要通過補充化學物質以提供反硝化過程所需要的碳源。
復合碳源藥劑在應用時主要用于城市污水、工業廢水的處理。在廢水處理時根據藥劑性質和水體污染程度將原液稀釋到相應濃度后投加，對于污染嚴重的廢水可選擇原藥直接投加的方式。投加劑量主要由水體污染程度、投加點和小試情況決定，通常為每升廢水投加100～350mg(廢水污染程度以總氮指標來衡量)。
復合碳源藥劑是一種、高效、快速、低耗、無毒的小分子碳源補充劑，兼具幾種外加碳源藥劑的優點，化學性質穩定，反硝化速率快，污泥產量低，污泥菌種適應快，脫氮效果好，處理成本低于其他幾種常規碳源藥劑，適用于污水廠的應急投加處理，滿足水質排放要求的同時達到最大經濟效果，是一種穩定的低成本碳源補充劑。
復合碳源藥劑可以替代傳統外加碳源藥劑，避免了傳統碳源藥劑的高成本、高風險問題，大大提升了脫氮效率，降低了處理成本和污泥產量。